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摘要 [目的]研究黄淮海区玉米青枯病的田间自然筛选及接种鉴定。[方法]采用试验室接种鉴定及大田自然鉴定的方法,研究25份玉米自交系和61份群体材料对玉米青枯病的抗病表现。[结果]筛选出9份自交系及26份群体材料的抗病等级都在R(抗病)以上。多数种质资源的抗病性集中在3级和5级,为R(抗病)和MR(中抗)材料;未发现有9级(高感)材料。[结论]该研究为玉米青枯病在黄淮海区的防治提供技术参考。
关键词 玉米;青枯病;试验室接种鉴定;大田自然鉴定
中图分类号 S503 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)07-0033-02
Field Natural Selection and Inoculation Identification of Corn Bacterial Wilt in Huanghuaihai Region
WANG Rui,ZHOU Lian-dong,LIU Jing-wei et al
(Xinxiang Academy of Agricultural Sciences of Henan Province,Xinxiang,Henan 453000)
Abstract [Objective] To research the field natural selection and inoculation identification of corn bacterial wilt in Huanghuaihai Region.[Method] Laboratory inoculation identification and field natural identification methods were adopted to research the performance of 25 corn inbred lines and 61 populations to corn bacterial wilt.[Result] A total of 9 corn inbred lines and 26 populations were screened with the resistance level above R.Disease resistance level of most germplasm resources were concentrated at levels 3 and 5,which were R (resistance) and MR (middle resistance).There were no germplasm resources above level 9.[Conclusion] This research provides technical references for the control of corn bacterial wilt in Huanghuaihai Region.
Key words Corn;Bacterial wilt;Laboratory inoculation identification;Field natural identification
青枯病是在我國黃淮海玉米产区普遍发生的一种主要病害,遇到大流行年份,发病来势猛,灾害严重。从开始发病到全株枯萎,一般只需5~7 d,感病快的仅1~3 d。引起玉米青枯病的病原,国内大致有3种观点:一是由腐霉菌侵染引起;二是由镰刀菌侵染引起;三是由腐霉菌和镰刀菌复合侵染引起。鉴于此,该研究于2013—2014年收集部分种质资源,对玉米青枯病抗性进行鉴定与评价分析,旨在筛选出优异的抗病核心种质,为生产上采取有效的防病措施提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料共86份,包括25份玉米自交系和61份群体材料,均由新乡市农业科学院生物技术研究所提供。致病菌菌株为禾谷镰刀菌,于2014年5月由新乡市农业科学院生物技术研究所繁殖。
1.2 试验方法
1.2.1 大田自然鉴定方法。
鉴定材料于田间随机排列,鉴定小区行长5.0 m,行距0.6 m,每份试验材料种6行区,每穴留双株,穴距25 cm。前茬作物为小麦,玉米于6月中下旬播种,7月上旬定苗,7月中旬施玉米高氮复合肥376 kg/hm2。
定苗时每处随机取样30株,调查记录玉米生长情况,包括株高、穗位高、植株颜色、叶片颜色、根系是否感病;玉米蜡熟后期逐株调查鉴定材料的发病情况,调查的重点部位为茎基部节位,茎基部节位明显变褐或用手指捏近地表茎节感到变软的植株,即为发病株[1]。记载调查总株数、发病株数,计算发病株率。
根据王晓鸣老师等编著的《玉米病虫害手册》[2]鉴定标准,对玉米青枯病病害进行田间调查。依据植株表现的症状划分单株的病级数,再根据所划分的单株病级数计算发病株率,其公式为发病株率(%)=发病株数/调查总株数×100。最后评价其病情指数;抗性评价标准采用国家玉米品种抗病鉴定标准[3-4];病级分级采用5级制(表1)。
1.2.2 试验室接种鉴定方法[5]。青枯病菌(禾谷镰刀菌)在PDA培养基上扩繁。
PDA培养基配方为马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,水1 000 mL,120 ℃灭菌30 min。
青枯病圃于6月10日播种,每个品种种植2行,行长5.0 m,行距0.6 m。参试品种及对照品种随机排列,试验周围种成保护行。
青枯病菌扩繁后,散粉期(8月6日)用灌根法接种,每株在植株的根侧接种孢子液100 mL(将各小种混合接种)。适当浇水,以保证足够的土壤含水量和病菌量,满足禾谷镰刀菌发病条件和发病环境。 玉米进入乳熟期后开始进行调查,抗性评价标准同“1.2.1”。
2 结果与分析
由表2的田间调查结果可知,在相同的栽培条件下,不同的玉米品种对青枯病的抗病能力有明显差异[6]。
在供试的材料中随机选出8份自交系和26份群体材料,分析其对青枯病抗性的接种鉴定结果(表3)。
综合大田自然鉴定、接种鉴定的方法在所供试的25份玉米自交系和61份群体材料中,筛选出9份表现抗病(R)以上的自交系及26份表现3级抗病(R)以上的群体材料。3级抗病以上的种质数量占43.75%。鉴定结果表明,不同玉米种质资源对青枯病的抗性存在明显差异,只有极少数的群体材料表现高度抗病,大多数玉米种质资源对青枯病病菌表现为抗病或中度抗病[4]。
3 結论与讨論
(1)2013—2014年,新乡市农业科学院生物技术研究所利用大田自然鉴定和禾谷镰刀菌接种鉴定方法,对86份玉米种质资源在黄淮海区进行青枯病抗性鉴定与评价,抗病种质可作为玉米抗青枯病育种的核心抗源,具有重要的利用价值。多数种质资源的抗病性集中在3级和5级,为抗病和中度抗病材料,未发现有9级(高感)的材料。
(2)玉米青枯病在我国玉米主产区危害性较大,已成为玉米生产中主要的产量限制因素之一。玉米主产区每年的发病率在10%~20%,有些年份甚至达60%,玉米产量损失达25%。除产量下降外,玉米茎腐病的发生还给许多其他导致寄主产量下降的细菌提供了滋生的环境,在降低玉米品质的同时对玉米生产也构成了极大的威胁。因此,对于该病的防治应予以高度重视[7]。
(3)应用抗病品种是控制玉米青枯病发生经济、有效的途径之一,而鉴定、筛选抗病种质资源是成功选育抗病品种的关键措施。因此,应广泛收集国内外遗传上异质、抗病、高配合力的种质资源,发掘具有抗玉米青枯病基因的种质资源加以综合利用,丰富玉米资源的基因库。此外,应加强栽培管理,合理灌溉分期培土,及时中耕松土,避免各种机械、人工损伤。收获后,及时彻底的清除田间病残植株,减少病源。注意雨季,遇大雨时要及时排水,防止雨水浸泡根茎时间过长造成病菌的快速发生。
参考文献
[1] 商鸿生,王凤葵.玉米高梁谷子病虫害诊断与防治原色图谱[M].北京:金盾出版社,2005.
[2] 王晓鸣,石洁,晋齐鸣,等.玉米病虫害田间手册:病虫害鉴别与抗性鉴定[M].北京:中国农业科学技术出版社,2010.
[3] 崔俊明,胡素兰,谢荣芝,等.玉米青枯病发病影响因素分析[J].河南农业科学,1993(5):16-19.
[4] 李春霞,苏俊,龚士琛,等.玉米茎腐病接种方法的研究[J].玉米科学,2001,9(2):72-74.
[5] 王波,马晓静.玉米新组合茎腐病抗性鉴定的分析[J].安徽科技学院学报,2011,25(2):18-23.
[6] 王晓鸣.玉米抗病虫性鉴定与调查技术[J].作物杂志,2005(6):53-55.
[7] 刘爱国,张成和,石洁.玉米杂交种对多种病害抗性鉴定结果初报[J].华北农学报,2000,15(S1):85-89.
关键词 玉米;青枯病;试验室接种鉴定;大田自然鉴定
中图分类号 S503 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)07-0033-02
Field Natural Selection and Inoculation Identification of Corn Bacterial Wilt in Huanghuaihai Region
WANG Rui,ZHOU Lian-dong,LIU Jing-wei et al
(Xinxiang Academy of Agricultural Sciences of Henan Province,Xinxiang,Henan 453000)
Abstract [Objective] To research the field natural selection and inoculation identification of corn bacterial wilt in Huanghuaihai Region.[Method] Laboratory inoculation identification and field natural identification methods were adopted to research the performance of 25 corn inbred lines and 61 populations to corn bacterial wilt.[Result] A total of 9 corn inbred lines and 26 populations were screened with the resistance level above R.Disease resistance level of most germplasm resources were concentrated at levels 3 and 5,which were R (resistance) and MR (middle resistance).There were no germplasm resources above level 9.[Conclusion] This research provides technical references for the control of corn bacterial wilt in Huanghuaihai Region.
Key words Corn;Bacterial wilt;Laboratory inoculation identification;Field natural identification
青枯病是在我國黃淮海玉米产区普遍发生的一种主要病害,遇到大流行年份,发病来势猛,灾害严重。从开始发病到全株枯萎,一般只需5~7 d,感病快的仅1~3 d。引起玉米青枯病的病原,国内大致有3种观点:一是由腐霉菌侵染引起;二是由镰刀菌侵染引起;三是由腐霉菌和镰刀菌复合侵染引起。鉴于此,该研究于2013—2014年收集部分种质资源,对玉米青枯病抗性进行鉴定与评价分析,旨在筛选出优异的抗病核心种质,为生产上采取有效的防病措施提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料共86份,包括25份玉米自交系和61份群体材料,均由新乡市农业科学院生物技术研究所提供。致病菌菌株为禾谷镰刀菌,于2014年5月由新乡市农业科学院生物技术研究所繁殖。
1.2 试验方法
1.2.1 大田自然鉴定方法。
鉴定材料于田间随机排列,鉴定小区行长5.0 m,行距0.6 m,每份试验材料种6行区,每穴留双株,穴距25 cm。前茬作物为小麦,玉米于6月中下旬播种,7月上旬定苗,7月中旬施玉米高氮复合肥376 kg/hm2。
定苗时每处随机取样30株,调查记录玉米生长情况,包括株高、穗位高、植株颜色、叶片颜色、根系是否感病;玉米蜡熟后期逐株调查鉴定材料的发病情况,调查的重点部位为茎基部节位,茎基部节位明显变褐或用手指捏近地表茎节感到变软的植株,即为发病株[1]。记载调查总株数、发病株数,计算发病株率。
根据王晓鸣老师等编著的《玉米病虫害手册》[2]鉴定标准,对玉米青枯病病害进行田间调查。依据植株表现的症状划分单株的病级数,再根据所划分的单株病级数计算发病株率,其公式为发病株率(%)=发病株数/调查总株数×100。最后评价其病情指数;抗性评价标准采用国家玉米品种抗病鉴定标准[3-4];病级分级采用5级制(表1)。
1.2.2 试验室接种鉴定方法[5]。青枯病菌(禾谷镰刀菌)在PDA培养基上扩繁。
PDA培养基配方为马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,水1 000 mL,120 ℃灭菌30 min。
青枯病圃于6月10日播种,每个品种种植2行,行长5.0 m,行距0.6 m。参试品种及对照品种随机排列,试验周围种成保护行。
青枯病菌扩繁后,散粉期(8月6日)用灌根法接种,每株在植株的根侧接种孢子液100 mL(将各小种混合接种)。适当浇水,以保证足够的土壤含水量和病菌量,满足禾谷镰刀菌发病条件和发病环境。 玉米进入乳熟期后开始进行调查,抗性评价标准同“1.2.1”。
2 结果与分析
由表2的田间调查结果可知,在相同的栽培条件下,不同的玉米品种对青枯病的抗病能力有明显差异[6]。
在供试的材料中随机选出8份自交系和26份群体材料,分析其对青枯病抗性的接种鉴定结果(表3)。
综合大田自然鉴定、接种鉴定的方法在所供试的25份玉米自交系和61份群体材料中,筛选出9份表现抗病(R)以上的自交系及26份表现3级抗病(R)以上的群体材料。3级抗病以上的种质数量占43.75%。鉴定结果表明,不同玉米种质资源对青枯病的抗性存在明显差异,只有极少数的群体材料表现高度抗病,大多数玉米种质资源对青枯病病菌表现为抗病或中度抗病[4]。
3 結论与讨論
(1)2013—2014年,新乡市农业科学院生物技术研究所利用大田自然鉴定和禾谷镰刀菌接种鉴定方法,对86份玉米种质资源在黄淮海区进行青枯病抗性鉴定与评价,抗病种质可作为玉米抗青枯病育种的核心抗源,具有重要的利用价值。多数种质资源的抗病性集中在3级和5级,为抗病和中度抗病材料,未发现有9级(高感)的材料。
(2)玉米青枯病在我国玉米主产区危害性较大,已成为玉米生产中主要的产量限制因素之一。玉米主产区每年的发病率在10%~20%,有些年份甚至达60%,玉米产量损失达25%。除产量下降外,玉米茎腐病的发生还给许多其他导致寄主产量下降的细菌提供了滋生的环境,在降低玉米品质的同时对玉米生产也构成了极大的威胁。因此,对于该病的防治应予以高度重视[7]。
(3)应用抗病品种是控制玉米青枯病发生经济、有效的途径之一,而鉴定、筛选抗病种质资源是成功选育抗病品种的关键措施。因此,应广泛收集国内外遗传上异质、抗病、高配合力的种质资源,发掘具有抗玉米青枯病基因的种质资源加以综合利用,丰富玉米资源的基因库。此外,应加强栽培管理,合理灌溉分期培土,及时中耕松土,避免各种机械、人工损伤。收获后,及时彻底的清除田间病残植株,减少病源。注意雨季,遇大雨时要及时排水,防止雨水浸泡根茎时间过长造成病菌的快速发生。
参考文献
[1] 商鸿生,王凤葵.玉米高梁谷子病虫害诊断与防治原色图谱[M].北京:金盾出版社,2005.
[2] 王晓鸣,石洁,晋齐鸣,等.玉米病虫害田间手册:病虫害鉴别与抗性鉴定[M].北京:中国农业科学技术出版社,2010.
[3] 崔俊明,胡素兰,谢荣芝,等.玉米青枯病发病影响因素分析[J].河南农业科学,1993(5):16-19.
[4] 李春霞,苏俊,龚士琛,等.玉米茎腐病接种方法的研究[J].玉米科学,2001,9(2):72-74.
[5] 王波,马晓静.玉米新组合茎腐病抗性鉴定的分析[J].安徽科技学院学报,2011,25(2):18-23.
[6] 王晓鸣.玉米抗病虫性鉴定与调查技术[J].作物杂志,2005(6):53-55.
[7] 刘爱国,张成和,石洁.玉米杂交种对多种病害抗性鉴定结果初报[J].华北农学报,2000,15(S1):85-89.